phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc trong ba chương gồm: Chƣơng 1. Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu. Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở khu vực nghiên cứu đến lớp phủ thực vật và dòng chảy mặt lưu vực sông Lại Giang. Đánh giá tác động của lớp phủ thực vật đối với dòng chảy mặt lưu vực sông Lại Giang.
e 8 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lí luận đánh giá tác động của lớp phủ thực vật đối với dòng chảy lƣu vực sông 1. Các vấn đề liên quan đến lớp phủ 1. Lớp phủ mặt đất (land cover) Theo tổ chức lương thực và Nông nghiệp thế giới (FAO) được định nghĩa lớp phủ (Land cover): là những đối tượng vật chất quan sát được, nhìn thấy được từ mặt đất bằng viễn thám.
Kể cả thực vật (tự nhiên hay canh tác), các công trình nhân tạo như nhà cửa, đường xá bao trùm lên bề mặt đất; nước, băng đá đều được tính là lớp phủ. Phân loại lớp phủ mặt đất Việc phân loại lớp phủ mặt đất phụ thuộc vào quy mô và độ phân giải ảnh vệ tinh nhằm chia ra các cấp trong phân loại lớp phủ. Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn này sử dụng hệ thống phân loại phân cấp, có tham khảo theo hệ thống phân loại của Mỹ [56], được tổng hợp có chọn lọc phù hợp với điều kiệu thực tiễn ở Việt Nam của Nguyễn Ngọc Thạch (2017). Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất sử dụng với viễn thám [25] Cấp I Cấp II 1.2 Khu thương mại và dịch vụ 1.3 Nhà máy công nghiệp 1.
Đất đô thị hoặc thành phố 1.5 Công trình công cộng 1.6 Công trình phúc lợi 1.7 Khu giải trí thể thao 1.8 Khu hỗn hợp 1.9 Đất trống và các đất khác 2. Mùa màng và đồng cỏ 2.3 Chuồng trại gia súc 2.4 Nông nghiệp khác 3.1 Đất đồng cỏ 3. Đất bỏ hoang 3.2 Đất cây bụi 3.3 Đất hỗn tạp e 9 Cấp I Cấp II 4.1 Rừng thường xanh 4. Rừng hỗn giao 4.
Rừng chặt trụi cây 4. Vùng rừng bị cháy 5. Suối và kênh 5.2 Hồ và hố nước 5. Bồn thu nước 5.
Vịnh và cửa sông 5. Đất ướt có thực vật tạo rừng 6. Đất ướt có thực vật không tạo rừng 6. Đất ướt không có thực vật 7.
Hồ bị khô 7. Sử dụng đất Khái niệm sử dụng đất (Land use) được thể hiện không gian chức năng tương ứng với các mục đích kinh tế - xã hội. Theo một cách tiếp cận khác, sử dụng đất chỉ các hoạt động của loài người trên mặt đất với mục đích tạo ra các sản phẩm hoặc lợi ích thông qua việc sử dụng tài nguyên đất [25]. Biến động lớp phủ/sử dụng đất Biến động lớp phủ/sử dụng đất là một yếu tố thể hiện sự thay đổi bề mặt lớp phủ mặt đất dưới sự tác động của các hoạt động của con người cũng như các thay đổi do tai biến thiên nhiên gây ra một cách trực tiếp hoặc gián tiếp gây sự chuyển đổi từ dạng sử dụng đất này sang dạng sử dụng đất khác về diện tích và bề mặt lớp phủ.
Các vấn đề liên quan đến dòng chảy lưu vực sông 1. Lưu vực sông Lưu vực sông là vùng địa lí được giới hạn bởi đường chia nước (hay còn gọi là đường phân thủy) trên mặt và dưới đất. Đường chia nước trên mặt (hay còn gọi là đường phân nước mặt) là đường nối các đỉnh cao của địa hình. Trên lưu vực sông, ngoài các diện tích đất trên cạn còn có các phần chứa nước trong lòng sông, hồ và các vùng đất ngập nước theo từng thời kỳ.
Tất cả phần e 10 bề mặt lưu vực cả trên cạn và dưới nước là môi trường cho các loài sinh sống Đường chia nước dưới đất (hay còn gọi đường phân nước ngầm) là đường giới hạn trong lòng đất mà theo đó nước ngầm chảy về hai phía đối lập nhau. Đường phân nước mặt và đường phân nước ngầm nhìn chung là không trùng nhau, do đó sẽ có hiện tượng nước từ lưu vực này chuyển sang lưu vực khác [8]. Sơ đồ lƣu vực sông (Nguồn: http://www.fr/) Về mặt hình thái, một con sông có thể chia thành các vùng thượng lưu, trung lưu và hạ lưu như sau: - Vùng thượng lưu của sông thường là các vùng cao với địa hình dốc, chia cắt phức tạp. Đây là nơi khởi nguồn của các dòng sông và bề mặt thường bao phủ bằng những cánh rừng được ví như những “kho nước xanh” có vai trò điều hòa dòng chảy, làm giảm dòng chảy đỉnh lũ và tăng lượng dòng chảy mùa cạn cho khu vực hạ lưu.
- Vùng trung lưu các con sông thường là vùng đồi núi hoặc cao nguyên có địa hình thấp và thoải hơn, là vùng trung gian chuyển nước xuống vùng hạ lưu. Tại vùng trung lưu, các con sông thường có độ dốc nhỏ hơn, lòng sông bắt đầu mở rộng ra và bắt đầu có bãi, đáy sông có nhiều cát mịn. Các bãi ven sông thường có nguy cơ bị ngập nước tạo thành các bãi chứa lũ tạm thời. - Hạ lưu sông là vùng thấp nhất của lưu vực sông, phần lớn là đất bồi e 11 tụ lâu năm có thể tạo nên các vùng đồng bằng rộng.
Nhìn chung các sông khi chảy đến hạ lưu thì mặt cắt sông mở rộng, sông thường phân thành nhiều nhánh đổ ra biển [8]. Các đặc trưng hình thái của lưu vực sông Diện tích lưu vực: là diện tích hứng nước mưa tính đến một vị trí nào đó của sông. Diện tích lưu vực được giới hạn bởi đường chia nước, đường phân chia này càng lớn thì nguồn cung cấp nước cho sông càng lớn. Chiều dài lưu vực: là khoảng cách theo đường gấp khúc qua các điểm giữa của đoạn thẳng cắt ngang qua lưu vực và vuông góc với hướng dòng chảy đi từ nguồn nước.
Trong thực tế lấy chiều dài sông chính là chiều dài lưu vực. Chiều rộng lưu vực: chiều rộng lưu vực sông không cố định mà thay đổi theo chiều dài sông. Sự thay đổi của nó ảnh hưởng đến sự tập trung nước trong lưu vực. Độ cao bình quân lưu vực: ảnh hưởng đến điều kiện thủy văn khí hậu.
Độ cao bình quân của lưu vực có ảnh hưởng rất lớn tới các nhân tố khí hậu, đặc biệt là đối với các lưu vực rộng lớn. Độ dốc trung bình lưu vực: ảnh hưởng rất quan trọng tới quá trình tập trung dòng chảy, sự tạo thành lũ và tính chất lũ trong lưu vực. Lưu vực càng dốc thì dòng chảy tập trung càng nhanh và lũ lên càng nhanh. Mật độ lưới sông: mật độ lưới sông bằng tổng chiều dài của tất cả các sông suối trên lưu vực chia cho diện tích của nó [43].
Dòng chảy sông Khái niệm Sông là dòng chảy thường xuyên, tương đối ổn định trên bề mặt các lục địa được nguồn nước mưa, nước ngầm, nước băng tuyết tan nuôi dưỡng. Dòng nước tự nhiên chảy theo chỗ trũng của địa hình, có lòng dẫn ổn định và có nguồn cung cấp nước mặt và nước ngầm gọi là sông [44]. Đặc trưng của dòng chảy sông e 12 - Lượng mưa ngày Hp (mm): Lượng mưa rơi xuống mặt đất lưu vực tính bằng mm, có thể đo bằng thùng đo mưa thông thường, hoặc bằng máy đo mưa tự ghi. Lưu lượng trên sông thay đổi theo thời gian.
Đồ thị biểu thị sự thay đổi đó gọi là đường quá trình lưu lượng Q(t). - Tổng lượng dòng chảy W (m3): Là lượng nước chảy ra mặt cắt cửa ra trong thời gian T nào đó (tháng, mùa, năm). - Độ sâu dòng chảy của lưu vực Y (mm): Độ sâu dòng chảy lưu vực là tỷ số giữa tổng lượng dòng chảy W(m3) với diện tích lưu vực F (km2). - Modun dòng chảy M (l/s - km2): Modun dòng chảy là lưu lượng dòng chảy trên một đơn vị diện tích của lưu vực: 103 .Q (l/s - km2) Trong đó: Q (m3/s), F (km2) (1) M F Modun dòng chảy đánh giá độ lớn của dòng chảy.
- Hệ số dòng chảy : Hệ số dòng chảy là tỷ số giữa lưu lượng dòng Y chảy và lượng mưa Trong đó: Hp (mm), Y (mm) (2) Hp α phản ảnh tình hình tổn thất dòng chảy trên lưu vực. α lớn chứng tỏ tổn thất ít và ngược lại [31]. Cân bằng nước Một lưu vực có thể đồng thời tiêu và chi nước theo nhiều con đường khác nhau. Tổng đại số của các quá trình thu và chi nước của lưu vực được gọi là phương trình cân bằng nước, dạng tổng quát có thể viết như sau: X + Z1 + Y1 + W1 = Z2 +Y2 + W2 +U - U1, (3) Trong đó: X: lượng mưa rơi xuống lưu vực; Z1: lượng nước ngưng kết trong khí quyển và đọng lại trong lưu vực; Y1: lượng dòng chảy mặt vào lưu vực; W1: lượng dòng chảy ngầm vào lưu vực; Z2: lượng nước bốc hơi khỏi lưu vực; Y2: e 13 lượng dòng chảy mặt ra khỏi lưu vực; W2: lượng dòng chảy ngầm ra khỏi lưu vực; U1: lượng nước trữ trong lưu vực đầu thời gian tính toán; U2: lượng nước trữ trong lưu vực vào cuối thời gian tính toán.
Nguyên lý của cân bằng nước có thể phát biểu như sau: “Trên một lưu vực nhất định, trong một khoảng thời gian nhất định tổng lượng nước đi vào lưu vực cân bằng với tổng lượng nước bị giữ lại trên lưu vực” [27, 43]. Hệ thống thủy văn Là các quá trình thuỷ văn (chu trình thuỷ văn) trên một vùng không gian nhất định và đó là các hệ thống thực. Có thể coi tuần hoàn thuỷ văn như một hệ thống với các thành phần là nước, bốc hơi, dòng chảy và các pha khác nhau của chu trình. Các thành phần này lại có thể tập hợp thành các hệ thống con của chu trình lớn.
Để phân tích hệ thống toàn cục ta tiến hành xử lý, phân tích riêng rẽ các hệ thống con đơn giản hơn và tổng hợp các kết quả dựa trên mối quan hệ qua lại giữa chúng [9]. Sơ đồ hệ thống thủy văn toàn cầu e 14 (Nguồn:[9]) 1. Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy sông Các nhân tố ảnh hưởng đến mạng lưới sông ngòi Mạng lưới sông ngòi phát triển phụ thuộc vào nhiều nhân tố như địa chất, địa hình, khí hậu, nguồn cung cấp nước, lớp phủ, con người … Hình 1. Sơ đồ minh họa các nhân tố ảnh hƣởng tới mạng lƣới sông - Khí hậu: Nơi mưa nhiều thì mạng lưới sông ngòi chi chít và phát triển hơn những nơi mưa ít.
Nếu lượng mưa phân bố không đều theo lãnh thổ thì mật độ sông ngòi cũng phân bố không đều.